PHẦN 2. NĂNG LƯỢNG VÀ SỰ BIẾN ĐỔI

CHỦ ĐỀ 4: TÁC DỤNG LÀM QUAY CỦA LỰC

BÀI 23. CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ

(21 câu)

1. NHẬN BIẾT (6 câu)

Câu 1: Cường độ dòng điện là gì?

Giải:

Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện.

Câu 2: Làm thế nào để đo cường độ dòng điện?

Giải:

Để đo cường độ dòng điện, cần mắc ampe kế sao cho dòng điện cần đo trong dây dẫn đi vào chốt dương của ampe kế và đi ra khỏi chốt âm của ampe kế.

Câu 3: Cho biết đơn vị và kí hiệu của cường độ dòng điện?

Giải:

Cường độ dòng điện được kí hiệu là I. Đơn vị đo cường độ dòng điện là ampe, kí hiệu là A. Khi đo cường độ nhỏ, người ta dùng đơn vị miliampe, kí hiệu là mA.

1A = 1 000 mA

Câu 4: Hiệu điện thế là gì?

Giải:

Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện chi biết khả năng sinh ra dòng điện của nó và được đo bằng vôn kế.

Câu 5: Cho biết đơn vị và kí hiệu của hiệu điện thế?

Giải:

Hiệu điện thế kí hiệu là U. Đơn vị của hiệu điện thế là vôn, kí hiệu là V. Đối với các hiệu điện thế nhỏ hoặc lớn, người ta còn dùng đơn vị milivôn, kí hiệu là mV hoặc kilôvôn kí hiệu là kV.

1 mV = 0,001 V; 1 kV = 1000 V

Câu 6: Làm thế nào để đo được hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện?

Giải:

Cần mắc vôn kế sao cho cực dương của nguồn điện được nối với chốt dương của vôn kế, cực âm của nguồn điện được nối với chốt âm của vôn kế.

2. THÔNG HIỂU (5 câu)

Câu 1: Vẽ sơ đồ mạch điện gồm một nguồn điện dùng hai pin, công tắc, một điện trở và một bóng đèn mắc nối vào nhau. Trên hình vẽ thể hiện cả cách mắc ampe kế đo dòng điện qua điện trở và đèn, vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện.

Giải:

Sơ đồ mạch điện:

Câu 2: Ampe kế nào phù hợp nhất để đo cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn pin (Cho phép dòng điện có cường độ lớn nhất là 0,35A).

Giải:

Ampe kế phải có giới hạn đo ⟩ 0,35A.⇒ Có 3 trường hợp thỏa mãn với trường hợp 2A và 1A nếu dùng thì sai số lớn ⇒ Ta dùng Ampe kế có GHĐ là 0,5A

Câu 3: Cho các thiết bị điện: hai pin, dây nối, ampe kế, vôn kế, công tắc, biến trở, đèn. Em hãy vẽ một mạch điện để dùng các pin thắp sáng một bóng đèn với độ sáng thay đổi được.

Giải:

Sơ đồ mạch điện:

Câu 4: Hãy so sánh số chỉ của hai vôn kế trong mạch điện sau. Biết các bóng đèn giống nhau.

Giải:

Vôn kế V₁ cho biết hiệu điện thế hai đầu đèn 2 và 3; vôn kế V₂ cho biết hiệu điện thế hai đầu đèn 1 và 2.

Vì các bóng đèn như nhau được mắc nối tiếp nên hiệu điện thế hai đầu mỗi đèn như nhau. Do đó, số chỉ của V₁ và V₂ như nhau.

Câu 5: Ampe kế có giới hạn đo là 50 mA phù hợp để đo cường độ dòng điện nào?

Giải:

Dòng điện đi qua các thiết bị điện có cường độ nhỏ hơn hoặc bằng 50 mA 

 3. VẬN DỤNG (5 câu)

Câu 1: Dòng điện có thể gây nguy hiểm cho người. Mức độ nguy hiểm phụ thuộc vào cường độ dòng điện và thời gian dòng điện qua cơ thể. Khi dòng điện qua cơ thể có cường độ 0,6 mA – 1,5 mA sẽ gây tê nhẹ; cường độ 2 mA – 3 mA sẽ gây tê mạnh; cường độ 5 mA – 7 mA gây đau đớn, cơ bị co rút và dần mất kiểm soát; cường độ 8 mA – 10 mA sẽ gây đau đớn nhiều hơn, các cơ bắp mất kiểm soát; cường độ 20 mA – 25 mA khi chạm vào sẽ gây đau đớn, bắt đầu có hiện tượng khó thở; cường độ 25 mA – 80 mA làm hệ hô hấp tê liệt, tim đập nhanh hơn và có thể bị ngừng đập do sốc điện; với cường độ 90 mA – 100 mA tim có thể ngừng đập hoàn toàn sau 3 s. Hãy tìm hiểu các quy định an toàn về điện để tránh các nguy hiểm do dòng điện gây ra.?

Giải:

Các quy tắc an toàn khi sử dụng điện:

- Trong thực hành chỉ làm thí nghiệm với các nguồn điện có hiệu điện thế dưới 40 V.

- Phải sử dụng các dây dẫn có vỏ bọc cách điện.

- Không được tự mình tiếp xúc với mạng điện dân dụng và các thiết bị điện nếu chưa biết rõ cách sử dụng.

- Khi có người bị điện giật cần phải tìm cách ngắt ngay dòng điện bằng cách tắt công tắc, kéo cầu dao điện xuống,... và gọi ngay người cấp cứu.

Câu 2: Dùng vôn kế có độ chia nhỏ nhất là 0,2 V để đo hiệu điện thế giữa hai đầu cực của nguồn điện khi chưa mắc vào mạch. cách viết kết quả đo nào dưới đây là đúng?

Giải:

Do ĐCNN của vôn kế là 0,2 chỉ có 1 thừa số sau dấu phẩy mà 5,8 là bội của 0,2.

Câu 3: Trên một cầu chì có ghi 1A. Con số này có ý nghĩa gì?

Giải:

Trên một cầu chì có ghi 1A. Con số này có nghĩa là cường độ dòng điện đi qua cầu chì này từ 1A trở lên thì cầu chì sẽ đứt

Câu 4: Dùng ampe kế có giới hạn đo 5A, trên mặt số được chia là 25 khoảng nhỏ nhất. Khi đo cường độ dòng điện trong mạch điện, kim chỉ thị chỉ ở khoảng thứ 16. Cường độ dòng điện đo được là?

Giải:

Độ chia nhỏ nhất của ampe kế này là:  = 0,2A

Khi kim chỉ thị ở khoảng thứ 16 thì số chỉ của ampe kế là: 0,2.16 = 3,2 A

Câu 5: Một mạch điện gồm ampe kế mắc nối tiếp với một bóng đèn có cường độ định mức 1,55A. Đèn sẽ sáng bình thường khi ampe kế chỉ:

Giải:

Để đèn sáng bình thường ⇒ cường độ dòng điện trong mạch phải bằng với cường độ định mức của đèn

⇒ Số chỉ của ampe kế phải chỉ 2A

4. VẬN DỤNG CAO (5 câu)

Câu 1: Các thiết bị điện như bàn là điện, nồi cơm điện, máy sấy tóc, máy xay sát gạo bằng điện và quạt điện…. Nếu chúng hoạt động với hiệu điện thế nhỏ hơn hiệu điện thế định mức thì có ảnh hưởng gì đến tuổi thọ của chúng không? Tại sao?

Giải:

Nếu các thiết bị điện hoạt động với hiệu điện thế nhỏ hơn hiệu điện thế định mức cụ thế như:

- Bàn là điện và nồi cơm điện thì không gây ảnh hưởng gì đến tuối thọ của chúng. Vì chúng là những thiết bị đốt nóng bằng điện, nếu dòng điện qua chúng lớn thì tỏa nhiệt lớn, dòng điện nhỏ thì tỏa nhiệt ít.

- Máy sấy tóc, máy xay xát gạo, quạt điện… thì tuổi thọ bị giảm. Vì chúng là những động cơ. Nếu dòng điện không đủ lớn thì động cơ không quay như bình thường được nên năng lượng điện sẽ chuyển hóa thành nhiệt năng. Nếu dòng điện chạy trong thời gian dài làm động cơ nóng lên dẫn đến các bộ phận của động cơ sẽ chóng mòn, thậm chí gây cháy hỏng.

Câu 2: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ sau. Em hãy cho biết bóng đèn ở sơ đồ nào sáng hơn? Tại sao? Biết các pin giống nhau và các bóng đèn đều giống nhau.

Giải:

Ta thấy sơ đồ a) nguồn điện có hai pin, còn sơ đồ b) chỉ có 1 pin nên hiệu điện thế ở hai đầu đèn a lớn hơn hiệu điện thế ở hai đầu đèn b. Do đó dòng điện đi qua đèn a có cường độ lớn hơn dòng điện đi qua đèn b. Vậy đèn a sáng hơn đèn b.

Câu 3: Ba bóng đèn 6V- 3 W mắc song song với nhau vào hiệu điện thế 6V . So sánh độ sáng của ba bóng đèn?

Giải:

Ba đèn có cùng hiệu điện thế định mức 6V. Ba đèn được mắc song song nên hiệu điện thế trên mỗi đèn là như nhau và bằng hiệu điện thế hai đầu mạch là 6V. Vì vậy ba đèn đều sáng bình thường như nhau.

Câu 4: Hai bóng đèn 220 V – 60W giống hệt nhau được mắc vào mạng điện thành phố như hình vẽ.

1. Khi khoá K đóng cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn nào lớn hơn? Đèn nào sáng hơn?
2. Mở khoá K cường độ dòng điện qua các bóng thay đổi thế nào? Các đèn sáng ra sao?

Giải:

1. Khi khóa K đóng, hai đèn 1 và 2 được mắc song song với nhau vào mạch điện 220V nên cường độ dòng điện qua hai bóng như nhau, cả hai bóng đều sáng bình thường.
2. Khi mở khóa K, không còn dòng diện qua đèn 2 nên đèn 2 không sáng, đèn 1 được nối với nguồn điện 220 V bằng với hiệu điện thế định mức của đèn nên đèn 1 vẫn sáng bình thường.

Câu 5: Cho mạch điện như hình vẽ:

1. Hỏi vôn kế nào chỉ hiệu điện thế lớn hơn?
2. Khi mạch bị đứt tại A. Hỏi số các vôn kế có chỉ bao nhiêu?

Giải:

1. Vì hai vôn kế được mắc song song với nhau và với đèn nên số chỉ của hai vôn kế như nhau.
2. Khi mạch bị đứt ở A thì vôn kế 2 chỉ giá trị 0, vôn kế 1 vẫn đo hiệu điện thế hai đầu của nguồn nên chỉ hiệu điện thế của nguồn là 220V.